การประมวลผลแบบขนานคือประเภทของการประมวลผลคอมพิวเตอร์ที่งานการคำนวณขนาดใหญ่แบ่งออกเป็นงานย่อยที่มีขนาดเล็กกว่าซึ่งจะถูกประมวลผลพร้อมกันหรือขนานมากกว่าจะเรียงตามลำดับ เทคโนโลยีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการคำนวณที่ทันสมัยโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับปัญหาขั้นสูงเช่นที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ตัวอย่างของเทคโนโลยีการประมวลผลแบบขนานภายในอุปกรณ์เดียวรวมถึงการประมวลผลแบบมัลติโปรเซสเซอร์แบบสมมาตรและการประมวลผลแบบมัลติคอร์ คอมพิวเตอร์หลายเครื่องสามารถเชื่อมโยงเข้าด้วยกันเพื่อทำงานแบบขนานผ่านวิธีการต่าง ๆ เช่นการคำนวณแบบกระจายกลุ่มคอมพิวเตอร์และคอมพิวเตอร์แบบขนานขนาดใหญ่
ตัวประมวลผลร่วมแบบสมมาตรคือคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยความจำหลักหลักเดียวและอินสแตนซ์ของระบบปฏิบัติการที่เชื่อมโยงกับโปรเซสเซอร์หลายตัวที่เหมือนกัน โปรเซสเซอร์มีความสามารถเหมือนกันและเชื่อมโยงกับหน่วยความจำทั่วไปดังนั้นงานสามารถมอบหมายหรือกำหนดใหม่ได้ง่ายตามต้องการเพื่อสร้างสมดุลภาระงานระหว่างพวกเขา ในการประมวลผลแบบมัลติคอร์แต่ละโปรเซสเซอร์มีหน่วยประมวลผลกลาง (CPUs) อย่างน้อยสองหน่วยเรียกว่าแกนซึ่งมีหน้าที่ในการอ่านและดำเนินการคำสั่ง โดยพื้นฐานแล้วตัวประมวลผลแบบมัลติคอร์เป็นจริงตัวประมวลผลหลายตัวในองค์ประกอบรวมเดียว สิ่งนี้ทำให้การสื่อสารเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นระหว่างแกนประมวลผลเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์แบบมัลติโปรเซสเซอร์ซึ่งแต่ละ CPU เป็นส่วนประกอบแยกต่างหาก
คอมพิวเตอร์มัลติโปรเซสเซอร์ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์และธุรกิจ มันเป็นเรื่องธรรมดาในระบบคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นแบบ uniprocessor แม้ว่ามัลติโปรเซสเซอร์จะกลายเป็นเรื่องธรรมดาในตลาดผู้บริโภค ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์จะต้องได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับคอมพิวเตอร์ที่มีตัวประมวลผลหลายตัวเพื่อใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่จากประโยชน์ที่ได้รับและซอฟต์แวร์ประเภทนี้มักจะมีปัญหาด้านประสิทธิภาพในคอมพิวเตอร์ตัวประมวลผลเดียว ในทำนองเดียวกันโปรแกรมที่เขียนด้วยตัวประมวลผลเดียวมักจะได้รับประโยชน์ จำกัด จากการประมวลผลหลายตัวเนื่องจากไม่ได้ออกแบบมาเพื่อใช้ประโยชน์จากมัน
เทคโนโลยีการประมวลผลแบบขนานแบบกระจายใช้คอมพิวเตอร์หลายเครื่องหรือคอมพิวเตอร์อิสระทำงานในส่วนที่แตกต่างกันของปัญหาในแบบคู่ขนานเชื่อมโยงเข้าด้วยกันผ่านอินเทอร์เน็ตหรือเครือข่ายภายในเพื่อให้สามารถสื่อสารกันได้ เทคโนโลยีการประมวลผลแบบขนานประเภทนี้สามารถใช้กับคอมพิวเตอร์ที่อยู่ห่างจากกันและกันได้แม้ว่าจะไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงกันก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่ากริดการคำนวณ
กริดการคำนวณอาจมีขนาดใหญ่มากและอาจรวมคอมพิวเตอร์หลายพันเครื่องที่อาจแพร่กระจายไปทั่วโลก คอมพิวเตอร์เหล่านี้อาจทำงานเกี่ยวกับปัญหาที่ไม่เกี่ยวข้องในเวลาเดียวกันด้วยงานที่ดำเนินการโดยกริดที่แจกจ่ายระหว่างคอมพิวเตอร์ตามจำนวนความสามารถในการประมวลผลสำรองที่แต่ละเครื่องมีในขณะนั้น การคำนวณแบบกริดนั้นแตกต่างจากการคำนวณแบบขนานอื่น ๆ ส่วนใหญ่เนื่องจากกริดเดียวมักจะมีคอมพิวเตอร์ที่หลากหลายที่มีความสามารถแตกต่างกันมากกว่ากลุ่มของหน่วยที่เหมือนกัน
กลุ่มคอมพิวเตอร์เป็นรูปแบบของเทคโนโลยีการประมวลผลแบบขนานซึ่งคอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่องที่เชื่อมโยงมักจะมีความสามารถเหมือนกันทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดเป็นหน่วยเดียว ต่างจากการประมวลผลแบบสมมาตรซึ่งใช้โปรเซสเซอร์หลายตัวที่ใช้หน่วยความจำร่วมและระบบปฏิบัติการแต่ละหน่วยในคลัสเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์แบบสแตนด์อโลนที่สมบูรณ์ เหล่านี้มักจะอยู่ในตำแหน่งทางภูมิศาสตร์เดียวกันและเชื่อมต่อกับเครือข่ายท้องถิ่น คอมพิวเตอร์บางเครื่องสร้างขึ้นเป็นพิเศษสำหรับใช้ในกลุ่มคอมพิวเตอร์ แต่กลุ่มก็สามารถสร้างขึ้นได้ด้วยการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานอัตโนมัติ
คอมพิวเตอร์คู่ขนานขนาดใหญ่นั้นมีความคล้ายคลึงกับคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์เนื่องจากประกอบไปด้วยคอมพิวเตอร์หลายเครื่องที่เชื่อมต่อกัน แต่มีขนาดใหญ่กว่ามากและมักจะมีหลายร้อยหรือหลายพันโหนด พวกเขายังมีส่วนประกอบพิเศษของตัวเองที่เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องที่ประกอบเข้าด้วยกันในขณะที่กลุ่มคอมพิวเตอร์จะรวมเข้าด้วยกันโดยฮาร์ดแวร์มาตรฐานนอกชั้นวางมักจะเรียกว่าส่วนประกอบสินค้า คอมพิวเตอร์คู่ขนานขนาดใหญ่ที่ล้ำสมัยที่สุดนั้นสามารถมหาศาลได้อย่างแท้จริงโดยมีคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องนับหมื่นเครื่องซึ่งเติมเต็มพื้นที่หลายพันตารางฟุตทั้งหมดทำงานร่วมกัน ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขั้นสูงส่วนใหญ่ของโลกที่ใช้สำหรับการคำนวณที่ซับซ้อนในด้านต่าง ๆ เช่นฟิสิกส์ดาราศาสตร์และแบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลกเป็นประเภทนี้
